Verhoog de productie, verbeter de watervoorziening voor mensen
Het stroomgebied van de Cauto – de langste rivier van Cuba en van groot belang voor de nationale voedselzekerheid – staat voor ongekende uitdagingen vanwege de dubbele impact van klimaatverandering en sociaaleconomische ontwikkeling. Met een lengte van meer dan 340 km, ontspringend in het Sierra Maestra-gebergte en stromend door vier belangrijke landbouwprovincies: Granma, Holguín, Santiago de Cuba en Las Tunas, voorziet dit stroomgebied ongeveer 10% van de Cubaanse bevolking van irrigatie en drinkwater. De afgelopen decennia heeft dit gebied echter herhaaldelijk te kampen gehad met ernstige droogtes, vooral tijdens het droge seizoen van november tot april. Ondanks een gemiddelde regenval van wel 1200 mm per jaar, heeft het gedegradeerde wateropslag- en distributiesysteem ervoor gezorgd dat de regio regelmatig te kampen heeft met ernstige watertekorten.
In de context van zeer beperkte meteorologische meetgegevens op Cuba voerde het onderzoeksteam onder leiding van Dr. Tran Anh Phuong en Master Tran Bao Chung van het Instituut voor Waterbeheer van het Ministerie van Natuurlijke Hulpbronnen en Milieu (nu het Ministerie van Landbouw en Milieu ) "Onderzoek uit naar de huidige status van de oppervlaktewaterbronnen en de voorspelling van zoutintrusie in het stroomgebied van de Cauto als basis voor het voorstellen van oplossingen om de rijstproductie te verhogen en de watervoorziening voor de bevolking te verbeteren", code NDT.100.CU/21. De taak werd uitgevoerd binnen het kader van het Samenwerkingsprotocol met Cuba. De financiering van de taak werd gesponsord door het Bureau voor Nationale Wetenschaps- en Technologieprogramma's van het Ministerie van Wetenschap en Technologie (nu het Nationaal Fonds voor Wetenschaps- en Technologieontwikkeling van het Ministerie van Wetenschap en Technologie).
De missie maakt gebruik van CHIRPS-satellietgegevens met hoge resolutie, gekalibreerd met gegevens van stations ter plaatse, om de ruimtelijke en temporele kenmerken van droogtes in het stroomgebied te analyseren. Door de droogtestressindex (SPI) te berekenen met intervallen van drie, zes en negen maanden over de periode 1981-2023, heeft het team de frequentie, intensiteit en omvang van droogtes bepaald.
Uit de resultaten bleek dat de gemiddelde droogtefrequentie in de hele regio varieerde van 15 tot 17% van de totale tijd, waarbij de ernstigste droogtes optraden in 1988, 1992, 1998 en vooral in 2004-2005, waarbij de SPI-index onder de -2 uitkwam, wat wijst op extreme droogteomstandigheden.
Het is opmerkelijk dat droogtes niet alleen frequent voorkomen, maar ook de neiging hebben om heviger te worden tijdens het droge seizoen. Statistische analyse met de Mann-Kendall-methode laat een geleidelijke daling van de SPI-index zien tijdens de droge maanden, terwijl de regenachtige maanden over het algemeen natter zijn - een duidelijk bewijs van veranderingen in regenvalregimes onder invloed van wereldwijde klimaatverandering.
Het onderzoeksteam beperkte zich niet tot het identificeren van droogtes, maar analyseerde ook grondig de verschillen per terrein. De vlakke gebieden stroomafwaarts leden onder droogtes die langer duurden en aanzienlijk intenser waren dan de berggebieden stroomopwaarts.
Om een completer beeld te krijgen van de huidige staat van de waterbronnen, ontwikkelden de auteurs een geïntegreerd model tussen SWAT (hydrologische simulatie) en WEAP (toewijzing van waterbronnen). Hiermee konden ze de cyclus van vraag, aanbod en waterbalans in het stroomgebied volledig in kaart brengen, zowel op dit moment als onder scenario's tot 2050.
Simulatieresultaten tonen aan dat de huidige totale waterbehoefte van het stroomgebied van de Cauto ongeveer 1.194 miljoen kubieke meter per jaar bedraagt, waarvan 96% bestemd is voor landbouw , voornamelijk rijst en hooglandgewassen. De waterbehoefte voor huishoudelijk gebruik en veeteelt bedraagt respectievelijk slechts 3% en 1%. Tegen het midden van de 21e eeuw zal de totale waterbehoefte echter naar verwachting stijgen tot 1.394 miljoen kubieke meter per jaar (een stijging van 16,6%), als gevolg van de uitbreiding van landbouwarealen in lijn met de ontwikkeling van de landbouweconomie, terwijl de bevolking de neiging heeft licht te dalen.
Aan de andere kant zal de watervoorziening niet alleen niet toenemen, maar zelfs licht afnemen (ongeveer 2,5%) door sterkere verdamping, vooral tijdens het regenseizoen – een onvermijdelijk gevolg van de stijgende temperatuurtrend. Hierdoor zal de waterbalans ernstiger worden, waarbij het totale tekort zal oplopen van 172 miljoen kubieke meter nu tot 262 miljoen kubieke meter in 2050, wat neerkomt op een toename van meer dan 52%. De gebieden met het grootste risico op watertekort zijn de deelstroomgebieden SB3 en SB12 in de regio Bayamo – waar de rijstproductie geconcentreerd is en de vraag naar water zeer hoog is.
Het gebruik van gekalibreerde satellietgegevens ter vervanging van schaarse meetnetwerken
Op basis van deze resultaten stelde het onderzoeksteam een reeks zeer toepasbare oplossingen voor voor waterbeheer en klimaatveranderingadaptatie in Cuba. Ten eerste is het noodzakelijk om het gebruik van geïntegreerde modellen zoals SWAT-WEAP, gecombineerd met CHIRPS, IMERG en ERA5-satellietgegevens, verder uit te breiden om een beslissingsondersteunend systeem voor beheersinstanties te ontwikkelen. Dit systeem kan helpen bij het vroegtijdig voorspellen van droogtes, het optimaliseren van de watertoewijzing en het in realtime aanpassen van teeltplannen aan de werkelijke aanbodcapaciteit. Daarnaast moet in alle scenario's prioriteit worden gegeven aan huishoudelijk water en vee bij de toewijzing van hulpbronnen. Ook de gewasstructuur moet worden herzien en de aanplant van gewassen die grote hoeveelheden water nodig hebben in gebieden met een hoog potentieel voor watertekorten, met name rijst in de deelstroomgebieden SB3, SB12 en SB4 van de regio Bayamo, moet worden beperkt.
Een van de hoogtepunten van de studie is het succesvolle gebruik van gekalibreerde satellietgegevens ter vervanging van schaarse meetnetwerken, wat een efficiënte en goedkope aanpak mogelijk maakt voor ontwikkelingslanden zoals Cuba. Deze resultaten dragen niet alleen bij aan een beter beheer van Cuba's eigen watervoorraden, maar kunnen ook worden toegepast op vele andere stroomgebieden wereldwijd die met vergelijkbare uitdagingen kampen.
Dit baanbrekende onderzoek toont opnieuw aan hoeveel potentieel datawetenschap en -modellering hebben voor het oplossen van wereldwijde milieuproblemen. Het is bovendien een erkenning van de bijzondere bijdragen van Vietnamese wetenschappers op het gebied van internationaal waterbeheer.
Bron: https://nhandan.vn/nghien-cuu-giai-bai-toan-xam-nhap-man-tren-cac-luu-vuc-song-post925040.html
Reactie (0)